深度医疗

● 医疗资源紧缺、医生看诊时间越来越短、医生无法真正地与患者进行沟通……人工智能将增强医生的专业能力，彻底改变这些窘迫现状。在本书中，埃里克·托普揭示了人工智能在医学上的各种应用前景，为人工智能如何实现医疗变革提供了一幅全景图。

● 全书共包括13个部分，分别讲述了深度医疗的模型、浅度医疗的概况、人工智能对医疗诊断的影响、人工智能的成功先例、深度学习的局限、人工智能对三类“有模式”医生的影响、人工智能对“无模式”医生的影响、人工智能在心理健康领域的应用、人工智能对医疗系统的影响、人工智能如何改变生物医学、人工智能在个性化饮食方案制定上的应用前景、虚拟医疗助手的发展现状，以及深度共情如何让医疗回归人文。

● 本书展示了人工智能在医学领域的应用现状和前景，适合医疗政策制定者、医疗产业圈的企业家和专家，人工智能及大数据领域人士阅读。

[美]埃里克·托普（Eric Topol）

● 美国知名心脏病学家、基因组学教授，曾连续14年担任克利夫兰诊所心血管科主任，并带领其科室成为美国排名首位的心脏中心。现在是斯克利普斯研究所执行副总裁，斯克利普斯转化科学研究所所长。

● 托普医生创办了世界上第yi家基因银行，被汤森路透评为的“世纪医生”，是美国10大被引用zui多的医学研究者之一。除了30多本医用教科书以外，他还出版了两本有关未来医疗的畅销书：《颠覆医疗》与《未来医疗》。

1. 为人工智能如何实现医疗变革提供了一幅全景图

● 互联网医疗、智能诊断、远程医疗、医疗信息化、虚拟医疗助手、医院管理……展示了人工智能在医疗领域几乎所有的应用实例；

● 智能医疗的结构、实践意义、现存问题、发展趋势……将行业的前世、今生、未来尽数道来。

2. 世界zui有影响力的医生领导者、智能医疗发展领航人埃里克·托普前瞻之作

● 全世界zui有资格谈论人工智能医疗应用的专家；

● 继《颠覆医疗》《未来医疗》之后，带来医疗改革的巅峰之作。

3. 湛庐文化出品。

探索未知与掌控已知

本书《深度医疗》一书深刻地诠释了数字医疗、医学人工智能与医学人文三者之间的联系与区别。作者通过数据科学和信息学的基本原理，展示了数字技术和人工智能在医疗领域发展的广阔前景，同时又客观地揭示了医学仍是一门“在不确定性中寻找确定性”的科学，并非无所不能。因此，医学人文，即医生与患者的深度沟通及医生对患者的真诚关怀，仍是拯救生命和探索医学未知的重要手段。数字医疗和人工智能可以辅助医生做出更精准的决策，避免人为失误；也可以取代医生大量的脑力劳动，在提高医疗服务效率的同时为医生节省更多时间来关注患者。毕竟目前医学上无法解释的症状和无法推理的病因仍占大多数，即未知远大于已知。

作者在书中提出深度表型分析、深度学习及深度共情和深度联结是深度医疗的三大组成部分。就“深度表型分析”而言，我认为翻译为“数字医疗”更易于读者理解，它的含义是收集和利用医疗健康相关的全面的表型数据，用以支撑循证医学。深度学习是当前医学人工智能开启医学大数据价值之门的主要手段，但无论是数字医疗还是人工智能，都离不开数据的支撑。从本质来看，数据是对事实的记录，它所反映的是过去的事实，因而无法代替前瞻性分析。正如丹麦哲学家索伦·克尔凯郭尔（Søren Kierkegaard）所云：人类可以通过向后看，回顾和理解过去。也亦如乔布斯所言：你可以将过去生活中的点滴事件连起来，发现其必然，但是没有办法将其用于未来的生活中。

生命和生活（英文用同一个词life表示）都是发展的单行线，只能向前，而向前的探索只能依赖人的智慧。人的智能与人工智能各有千秋又相互依赖，医学领域更是如此。《深度医疗》对我们的启示是，智能时代的医疗革命，应该是深度数字医疗、深度学习和深度人文关怀三箭齐发。

王才有

国家卫健委统计信息中心原副主任、

中国医院协会信息管理专业委员会主任委员

2020年6月于北京

人工智能让医疗科技服务于个体

这在人类的诸多特征中，使我们成为“人类”，并有别于其他动物的是，我们会不由自主地回头观望，反思过去。很难想象其他动物会在深夜时分为离去的人或未能得到的工作而忧思难眠。我们也会如学者一般，从自身抽离出来，从钻木取火到微芯片，钻研历史，绘制人类进步的里程碑的图谱，仿佛自己是造物主，然后不断地审视自身，反思人类这一物种。继而，我们会再试图理解这一切。

克尔凯郭尔曾提出“生活在前，理解在后”的观点。这大概是说，我们之所以能记得过去，充其量是因为我们有记录，尽管它们可能并不准确。在此，我要向克尔凯郭尔提出挑战，我有不同的观点：通过快速浏览新闻就可以知道，了解历史并不能使人类避免重蹈覆辙。简而言之，即使将历史作为一份避免犯错的指南，也是不靠谱的。能够确定的只有未来，因为未来掌握在我们自己手中。

于是，未来主义者出现了，本书作者埃里克·托普就是其中一员。这些未来主义者一听到莱特兄弟飞上了天空，就可以预见廉价航班、航空枢纽，甚至还会想到人类漫步月球。这些立足当下的“历史学家”所关注的，不是如何通过历史规避风险，而是如何最大化地利用好未来。他们手握纸笔探索科技前沿，同包括失败者在内的先锋人物对话；他们追寻创新者、科学家、颠覆者和梦想家的足迹，聆听，观察，筛选，最终跨越不同学科，整合新知，以帮助他人更好地理解。就像本书将向大家展示的一样，未来主义者是一群极具智慧与创造力的人。阅读本书，需要左右脑并用，因为书中的内容发人深省，会带给我们无数灵感。

《深度医疗》是埃里克·托普写的关于医疗未来的第三本书。他在前两本书中很好地审视了当下，展现了他的先见之明。而在本书中，埃里克指出，我们正处在第四次工业革命，即“工业4.0时代”，它带来的巨大变革可能会超越蒸汽机、铁路、电力、大规模生产乃至计算机的发明。工业4.0时代主要围绕人工智能、机器人以及大数据所产生的巨大影响来展开。如今这场革命已在我们的工作和生活中初露端倪，将来甚至可能会影响人类的自我认知。它会给人类带来巨大的帮助，但同时也可能会进一步扩大贫富差距。

这场革命将影响每一项人类活动，医疗也不例外。事实上医疗本身正面临一场危机。在过去的40多年里，医疗技术取得了巨大的发展，但作为医生，我们却常常令患者感到失望。我们往往没能遵循有效的指导方案，而是沉迷于技术，忽视了眼前的一个个独特个体。我们了解患者的基因组，却不聆听他们的故事，对他们的失望置之不理。全身皮肤因神经纤维瘤而诱发的肿块与突发性高血压密切相关，这一症状只需要医生在检查时脱下患者的外套就能发现。然而，我们经常未将注意力放在患者身上，而是盯着计算机屏幕；我们总是忽略老年患者嵌顿疝导致的呕吐症状，反而等着昂贵的计算机X射线轴向分层造影扫描（CAT）的结果，等着放射科医生告诉我们有关患者的情况。事实上，对于一些基础指标排名，如婴儿死亡率，在医疗健康领域花费巨大的国家通常落后于花费甚少的国家。埃里克在本书中非常生动地讲述了一个意义深远、充满真情的故事：他亲历了一次悲痛的医疗事件，当时他未被当作一个独立的个体来对待，而这导致他的异常症状未被发现。

毋庸置疑，我们依靠技术的确能够绘制人体影像，测量和监控身体的分子结构。然而，就像人类会犯错一样，技术也会出现重大失误。典型的例子就是目前在美国大多数医院已被广泛应用的电子健康档案（Electronic Health Record，EHR）。它的设计初衷是方便收费，却并未考虑医护人员的操作便利性，因此其带来的工作量常令医护人员筋疲力尽。更糟糕的是，由于电子健康档案的“入侵”，很多医生无法把精力专注在患者身上：注意力被计算机屏幕吸引，从而忽视了眼前的患者。在《患者狂想曲》（Intoxicated by My Illness）一书中，前列腺癌晚期患者阿纳托尔·布鲁瓦亚尔（Anatole Broyard）说了一段心酸的话：“我希望我的泌尿科医生可以换位思考，哪怕只有5分钟，全身心地关注我，哪怕只有一次，与我近距离相处，感同身受地了解我的病。毕竟，每个人的病都有所不同。”这段心酸的话写于电子健康档案全面普及之前，它表达了一位患者最基本的诉求。在我看来，这是一个永恒不变的诉求，不会因为时代而改变。值得强调的是：每个人的疾病都各不相同，不能被千篇一律地对待。

话说回来，我对未来充满期待，也期待人类充分利用大数据的能力。凭借庞大数据集的处理能力和随时随地的学习能力，人工智能和深度学习将极大地提高疾病诊断和预测的准确性。不过，这并不意味着它们会取代人类。这些技术将提供一些可能比以往更加精确的医疗建议，但这些建议仍需要由懂行、富有共情能力、细心的医疗团队综合考量，然后转达给前来就诊的患者。2­000 多年前，希波克拉底曾说过：“了解一个什么样的人得了病，比了解那个人得了什么病更重要。”1981年，罗伯特·卡利夫（Robert Califf）与罗伯特·罗萨蒂（Robert Rosati）发表了一篇关于运用计算机解释运动负荷试验后风险的社论，文章中写道：“对电子化数据的正确解读与运用，还是要靠有经验的医生，其重要性一点都不亚于历史数据来源。”也就是说，只要我们讨论的是人类，而非流水线上的零件，这便是一个永恒的原则。

作为人类，我们是一个个具体的存在，我们复杂的思想孕育自同样复杂的躯体。人类的思想与躯体间的相互影响仍是不解之谜，而并不神秘的是：生病时，我们需要得到关爱与呵护。疾病，尤其是病入膏肓之时，导致我们回到婴儿状态。虽然我们想要最先进的技术、最精确的诊断和最好的治疗方案，并希望主治医生能“知道”我们所有的一切（不同于希波克拉底时代，这里的“一切”包括基因组、代谢组、转录组、人工智能预测等），但我们最渴望的还是一个充满关爱、认真负责的医疗团队。我们希望医生是富有共情能力的人，而非机器；我们希望医生能花时间与我们沟通，为了确认我们身体的病灶进行细心的检查，而不是为了检查而检查；我们希望医生能了解我们的为人，倾听我们的主述，触诊我们感到疼痛的部位。正如传奇医生弗朗西斯·皮博迪（Francis Peabody）数年前所说，照护好患者的秘诀就在照护患者的过程之中。

我们希望那些照护我们的人，能听到我们的心声，理解我们的恐惧，了解我们为何而活、因何而死。

这就是我们最深切的渴望，且永远不变。

亚伯拉罕·维基斯（Abraham Verghese）

斯坦福大学医学院教授

推荐序一 探索未知与掌控已知 -Ⅰ

推荐序二 人工智能让医疗科技服务于个体 -Ⅲ

01 深度医疗模型：深度表型分析、深度学习、深度共情三足鼎立 -001

02 浅度医疗：令患者绝望、医生疲惫的非智能医疗 -021

03 医疗诊断：人工智能工具与医生结合提高诊断和预测的精确性 -037

04 从深度学习到深度医疗：人工智能的成功先例对医疗健康领域的启发 -055

05 突破局限：深度学习亟须解决的八大问题 -083

06 “有模式”的医生：最有可能被人工智能取代的三类医生 -105

07 “无模式”的医生：人工智能如何打通所有医学学科 -127

08 心理健康：人工智能发挥重要作用的新领域 -153

09 医疗系统：人工智能如何通过影响医疗系统造福人类 -171

10 深度发现：人工智能如何改变生物医学 -193

11 深度饮食：定制真正个性化的饮食方案 -215

12 虚拟医疗助手：承担医疗指导的责任，造福消费者 -237

13 深度共情：人工智能如何让医疗回归以人为本 -261

致谢 -285

注释 -287

译者后记 站在人类的高度思考人工智能 -289